بررسي و مشخصه يابي فوم آلومينيومي توليد شده به روش ريخته گري با استفاده از گازارهاي پليمري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

فوم‌هاي آلومينيومي به‌عنوان يكي از پركاربردترين مواد متخلخل ماكروسكوپي مورد استفاده در صنايع مختلف به‌شمار مي‌رود. تاكنون فرايندهاي مختلفي جهت توليد فوم‌هاي‌ آلومينيومي مورد استفاده قرار گرفته و در اين راستا تحقيقات زيادي براي توسعه اين فرايندها انجام شده ‌است. روش گازار يكي از اين روش‌ها است كه به علت شرايط انجام و همچنين هزينه نسبتاً بالاي توليد محدود شده ‌است. اما توليد فوم به روش گازار در مقايسه با ساير روش‌ها مانند تزريق مستقيم گاز به درون مذاب و همزدن يك عامل فوم ساز امكان كنترل مؤثرتري بر ميزان تخلخل، اندازه و جهت‌گيري حفرات را فراهم مي‌كند. هدف از اين پژوهش، بررسي امكان توليد يك نوع فوم آلومينيوم با تخلخل ماكروسكوپي با استفاده از روش گازار و ريخته‌گري به‌وسيله‌ي تجزيه حرارتي پليمرهاي ويسكوزريون (C6H10O5) و پلي‌پروپيلن (C3H6) تحت اتمسفر گاز خنثي و تحت فلاكس بوده‌است. در اين روش، شناسايي عامل فوم‌زا پليمري از نظر تركيب شيميايي با استفاده از پراش پرتو ايكس و بررسي پايداري حرارتي پليمر و روند تجزيه آن‌ با افزايش دما به وسيله‌ي آناليز حرارتي همزمان TG) و DSC و (DTA صورت گرفت. همچنين جهت تشخيص نوع پيوندهاي آلي پليمر از طيف سنجي مادون قرمز (FT-IR) استفاده شد. باتوجه به تصاوير ميكروسكوپي الكترون روبشي الياف پليمري، ميانگين قطر الياف ويسكوزريون 70/1±26/14 ميكرون و ميانگين قطر الياف پلي‌پروپيلن برابر 70/64±1/22 ميكرون برآورد شد. در روش توليد فوم تحت محيط خنثي تأثير نوع و مقدار پليمر و فشار پرس قرص پليمري بر ميزان چگالي ظاهري، درصد تخلخل و درصد نسبت سطح حفرات به كل سطح مقطع فوم مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد با افزايش مقدار عامل فوم‌زا چگالي ظاهري قطعه متخلخل كاهش و درصد تخلخل افزايش يافت. بالاترين ميزان تخلخل ايجاد شده تحت اتمسفر گاز خنثي با استفاده از پليمر پلي‌پروپيلن حدود 21/1±50/20% حجمي و با استفاده از پليمر ويسكوزريون حدود 16/1±50/14% حجمي بود. همچنين با افزايش مقدار فشار پرس قرص الياف، چگالي ظاهري قطعه متخلخل كاهش و درصد تخلخل آن افزايش يافت. بيشترين تخلخل بدست آمده مربوط به فشار پرس 50 كيلونيوتن بر سانتي‌متر مربع (با درصد وزني ثابت الياف پلي‌پروپيلن) بوده كه برابر با 91/0±10/18% حجمي مي‌باشد. نتايج حاصل از توليد فوم آلومينيوم تحت فلاكس پوششي نشان داد كه تاثير افزودن كلسيم بر تشكيل تخلخل درون آلومينيوم بسيار چشمگير بوده اما به دليل عدم توزيع يكنواخت تخلخل‌ها و همچنين بهم پيوستن تخلخل‌هاي ايجاد شده، اين روش جهت توليد فوم آلومينيوم به روش گازار مناسب نبود.

219482

ريخته گري مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان